气驱液增压泵是一种以低压压缩空气为驱动介质,能够自动实现往复运动进而实现高压输出的装置。它综合利用了气动和液压的优点,其增压原理是利用两个独立腔体内端面积不同的大小活塞,通过力的平衡原理,将大面积活塞上的低气压转化成小面积活塞上的高液压。面积比越大,泵的输出压力越高。气驱液增压泵具有结构紧凑、体积小、成本低、输出压力高、工作安全可靠等特点,被广泛应用于机床工业、油气工业、化学及石油化工、国防、矿山、工程机械及航天航空等领域,成为当前气液增压技术重要的研究方向之一。国内对于气驱液增压泵的研究起步较晚,在高压领域可查的研究成果很少。本文以大流量、高增压比的气驱液增压泵为研究对象,采用理论分析、数学建模、仿真分析和试验验证等方法其进行深入研究,首先提出了一种集成阀式的气驱液增压泵结构,然后通过建立其系统仿真模型,对其静、动态性能影响因素进行了分析研究,获得各参数对增压泵性能的作用规律,最后在此基础上对所提出的气驱液增压泵进行了结构优化。仿真与试验结果表明,所开发的气驱液增压泵在气源压力为5Bar(表压)的情况下,最高输出压力为381Bar,额定工控下流量可达23L/min。本文各章节内容安排如下:第一章,介绍了本文研究的背景及意义,分析了气驱液增压泵的研究现状,概括了本文研究的重点与研究内容。第二章,分析了气驱液增压泵的工作原理,并从系统的输出特性出发,对气驱液增压泵的结构进行分析与设计,确定了增压泵初始结构参数。第三章,通过理论分析与计算,了解了影响气液增压泵性能的因素,分别建立气驱液增压泵中气缸和二位四通气控换向阀的数学模型。第四章,通过搭建气驱液增压泵集总参数仿真模型,运用MATLAB/Simulink软件对系统运行过程进行仿真,详细分析了气源压力、换向阀结构、气缸结构及负载压力等参数对增压泵性能的影响规律,获得了优化后的各结构参数。第五章,介绍了气驱液增压泵输出压力/流量测试系统基本原理,利用测试设备对增压泵性能进行测试,分析对比了仿真数据与试验数据,验证了模型的正确性。第六章,总结了全文的主要工作与成果,为未来进一步的研究提供方向。